CN112611033B - 冷水机组及其控制方法、存储介质、控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体提供了一种冷水机组及其控制方法、存储介质、控制装置，所述冷水机组包括用户端和群组，所述群组包括多台压缩机，所述多台压缩机中的至少一部分为定频压缩机，冷水机组的控制方法包括：获取外部环境温度和对应于用户端和内部环境温度；根据外部环境温度和内部环境温度确定第一参数A1；获取对应于用户端的实际进水温度和目标进水温度；根据实际进水温度和目标进水温度确定第二参数A2；根据第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m。通过这样的设置方式，能够谋求通过两种参数相结合的方式，确定定频压缩机的开机数目。

Description

冷水机组及其控制方法、存储介质、控制装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种冷水机组及其控制方法、存储介质、控制装置。

背景技术

冷水机组的压缩机包括多个组合的定频机和/或变频机(称作群组)，当室内空间所需的负荷小于机组的能力时，群组相继启动会造成能源浪费。

如中国发明专利(CN108224702A)公开了一种用于中央空调系统的控制方法，所述中央空调系统包括室内机组和室外机组，其中，所述室外机组包括由一个或多个变频压缩机和一个或多个定频压缩机组成的冷水机组，所述方法，包括：获取当前进水温度Tn和上一次获取的进水温度Tn-1；根据所述Tn和所述Tn-1确定所述冷水机组工作频率的补偿值；根据所述补偿值，调节所述变频压缩机的工作频率，和/或所述定频压缩机的开机数量。可以看出，该文献基于进水温度这一参数，通过调节变频机的频率和定频机的开机数量的方式优化了群组的运行状态。

不过，该文献是通过频率和开机数量的联合调节来实现的，存在这样的应用场景：群组仅包括定频机群组或者包括定频机和变频机但变频机的频率调节受限。在这样的情形下，当室内空间所需的负荷小于机组的能力时，如何优化群组的运行状态是尚待解决的技术问题。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

技术问题

在“群组仅包括定频机群组或者包括定频机和变频机但变频机的频率调节受限”的应用场景下面对“室内空间所需的负荷小于机组的能力”的情形时，如何在避免群组中的所有压缩机同时开启的前提下，对所开启的压缩机进行准确的限定，是亟待解决的技术问题。

技术方案

为了解决现有技术中的上述问题，本发明第一方面提供了一种冷水机组的控制方法，所述冷水机组包括用户端和群组，所述群组包括多台压缩机，所述多台压缩机中的至少一部分为定频压缩机，该控制方法包括：获取外部环境温度和对应于用户端和内部环境温度；根据外部环境温度和内部环境温度确定第一参数A1；获取对应于用户端的实际进水温度和目标进水温度；根据实际进水温度和目标进水温度确定第二参数A2；根据第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m。

通过这样的设置方式，能够谋求通过两种参数相结合的方式，确定定频压缩机的开机数目。

对于上述冷水机组的控制方法，在一种可能的实施方式中，“根据第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m”包括：获取对应于用户端的室内总负荷Q；确定群组的单台压缩机的单体能力q；根据室内负荷、单体能力、第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m。

对于上述冷水机组的控制方法，在一种可能的实施方式中，“根据室内负荷、单体能力、第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m”具体为：开机数目m＝Q/((A1+A2)*q)。

通过这样的设置方式，给出了确定定频压缩机的开机数目的具体计算方式。

对于上述冷水机组的控制方法，在一种可能的实施方式中，群组包括变频压缩机和多台定频压缩机，“确定群组的单台压缩机的单体能力q”具体为：

将变频压缩机以设定的方式折合为定频压缩机。

通过这样的方式，通过将变频压缩机在开机阶段转换为类-定频压缩机，从而能够谋求更好地控制压缩机的启动方式。

设定的方式如可以是：使变频压缩机以设定频率开启，该设定频率与定频压缩机的频率相同或者不同。这样一来，折合结果可以相当于定频压缩机的整数个(如相当于1台或者多台定频压缩机)、也可以是非整数个，如相当于0.7定频压缩机等。

对于上述冷水机组的控制方法，在一种可能的实施方式中，所述群组包括变频压缩机和多台定频压缩机，“根据室内负荷、单体能力、第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m”具体为：对变频压缩机折合的定频压缩机赋予优先级；根据室内负荷、单体能力和优先级确定是否有变频压缩机开启；在有变频压缩机开启的情形下，使变频压缩机开启并根据室内负荷、单体能力、第一参数、第二参数确定定频压缩机的开机数目m。

通过这样的设置，从而能够谋求更好地控制压缩机的启动方式。

以变频压缩机的折合结果是非整数个为例，假设室内总负荷与定频压缩机的单体能力不是整除的关系(即m)，便启动变频压缩机的优先级识别机制，首先将设定的一台或者多台变频压缩机启动，之后以分担剩余的室内总负荷为目标，确定定频压缩机的开机数目。这样一来，可以通过引入变频压缩机的方式，更好地满足用户端的需求。

对于上述冷水机组的控制方法，在一种可能的实施方式中，“根据外部环境温度和内部环境温度确定第一参数A1”包括：计算外部环境温度和内部环境温度的第一差值；给定第一修正系数；根据第一差值和第一修正系数计算第一参数A1。

通过这样的设置，给出了第一参数的一种具体的计算方式。

需要说明的是，第一参数可以是定值或者变值，给定的方式可以基于分析、结合经验、计算等，本领域技术人员可以根据实际情况灵活确定。

对于上述冷水机组的控制方法，在一种可能的实施方式中，“根据实际进水温度和目标进水温度确定第二参数A2”包括：计算实际进水温度和目标进水温度的第二差值；给定第二修正系数；根据第二差值和第二修正系数计算第二参数A2。

通过这样的设置，给出了第一参数的一种具体的计算方式。可以理解的是，与前述的第一参数类似，第二参数也可以是定值或者变值。

本发明第二方面提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行前述任一项所述的冷水机组的控制方法。

可以理解的是，该计算机可读存储介质具有前述任一项所述的冷水机组的控制方法的所有技术效果，在此不再赘述。

本发明第三方面提供了一种控制装置，所述控制装置包括处理器，所述处理器能够调用程序并执行前述任一项所述的冷水机组的控制方法。

可以理解的是，该控制装置具有前述任一项所述的冷水机组的控制方法的所有技术效果，在此不再赘述。

本发明第四方面提供了一种冷水机组，该冷水机组包括控制模块，所述控制模块用于执行前述任一项所述的冷水机组的控制方法。

可以理解的是，该冷水机组具有前述任一项所述的冷水机组的控制方法的所有技术效果，在此不再赘述。

附图说明

下面参照附图并参照用户端为室内空间需要热泵采暖的具体场景来描述本发明。附图中：

图1示出本发明一种实施例的冷水机组的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围等。如第一、第二修正参数可以根据实际情况设置为定值或者其他形式的变值等。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节，本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的灶具原理等未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

空调器主要包括形成冷媒主回路的压缩机、室内换热器、室外换热器、节流部件(如毛细管、电子膨胀阀等)和四通阀，通过切换四通阀的连通方式，能够使空调器具有常规的制冷模式和制热模式，通过冷媒在压缩机-冷凝器-节流部件-蒸发器-压缩机形成的回路中的循环流动，伴随着冷媒的相变，可以向室内换热器的表面发放冷量/热量。具体而言：

当冷媒沿压缩机→室内换热器→室外换热器→压缩机的回路循环流动时，空调器处于制热循环。即：在空调器处于制热模式的情形下，室内换热器作为发放热量的冷凝器；

而当冷媒沿压缩机→室外换热器→室内换热器→压缩机的回路循环流动时，空调器处于制冷循环。即：在空调器处于制冷模式的情形下，室内换热器作为发放冷量的蒸发器。

冷水机组作为空调器的一种具体的应用形式，其向室内空间发放热量和冷量主要是以水作为介质来实现的。具体而言，冷媒主回路中的冷凝器和蒸发器均具有对应于前述的冷媒的冷媒盘管以及对应于水的水盘管，冷媒盘管主要用于参与形成前述的冷媒主回路，而水盘管则主要用于参与形成水循环回路，从而一方面保证冷媒主回路的可持续性，一方面实现向目标侧的热量/冷量的发放。

具体而言，流经冷媒盘管的冷媒与流经水盘管的水发生换热，从而将冷媒相变产生的热量/冷量转移至水中。如冷凝器和蒸发器的类型可以为管壳式换热器或者套管式换热器等。冷凝器的水盘管的两端分别连接至第一目标侧从而形成能够向用户端发放热量的热水循环系统。如可以向用户端实现热水供应、采暖供应等；蒸发器的水盘管的两端分别连接至第二目标侧从而形成能够发放冷量的水循环系统冷水循环系统。如可以向冷冻空间等提供冷量等。

下面以冷水机组为热泵采暖机为例，来说明本发明的冷水机组的控制方法。

如冷水机组包括群组和对应于室内空间具有采暖需求的用户端，群组包括多台压缩机以及前述的冷凝器、蒸发器、节流部件等，其中，多台压缩机仅包括定频压缩机。

参照图1，图1示出本发明一种实施例的冷水机组的控制方法的流程示意图。如图1所示，本发明的控制方法包括如下步骤：

S10、获取室外空间的外部环境温度和室内空间的内部环境温度，并根据外部环境温度TA和内部环境温度Ta确定第一参数A1。

在一种可能的实施方式中，A1＝(Ta-TA)*α，其中，α为第一修正系数。如在本实施例中，α为一个变量，准确地说，是一个呈阶梯式分布的变量，具体而言，不同的温差范围对应着不同的第一修正系数α，详见下表1。

表1室内外环温差与第一修正系数的对应关系

S20、获取室内空间的实际进水温度Twi和用户设定的目标进水温度TwiS，并根据实际进水温度和目标进水温度确定第二参数A2。

在一种可能的实施方式中，A2＝(Twi-TwiS)*β，其中，β为第二修正系数。如在本实施例中，β为一个变量，如与α类似也是一个呈阶梯式分布的变量，不过阶梯的所参照的变量以及阶梯的个数与α不同。具体而言，不同的温差范围对应着不同的第二修正系数β，详见下表2。

表2实际进水温度与目标进水温度的温差与第二修正系数的对应关系

S30、根据第一参数A1和第二参数A2确定定频压缩机的开机数目m。具体地：根据室内总负荷Q和单台定频压缩机的单体能力(如制热量)q，通过如下的公式(1)计算出首批需要开启的定频压缩机，即定频压缩机的开机数目m。

m＝Q/(A1+A2)*q (1)

具体地：

m＝Q/((Ta-TA)*α+(Twi-TwiS)*β)*q (2)

下面参照两组具体的示例来阐述本发明的控制方法。

在一种具体的示例中，当用户开启制热模式时：内部环境温度Ta为10℃、外部环境温度TA为5℃，△Ta＝Ta-TA＝10-5＝5℃。

参照表1可知，此时的第一修正系数α为0.1，第一参数A1＝(Ta-TA)*α＝(10-5)*0.1＝0.5。实际进水温度Twi为42℃、目标进水温度TwiS为45℃，△Tw＝Twi-TwiS＝42-45＝-3℃。

参照表2可知，此时的第二修正系数β为-0.6，第二参数A2＝(Twi-TwiS)*β＝(42-45)*(-0.6)＝1.8。A1+A2＝2.3。

结合压缩机的单体能力q和所需的室内总负荷Q(根据不同的外部环境温度和不同的季节，该值会有所不同)，根据公式(1)，即根据m＝Q/(A1+A2)*q计算出需要开启的机组台数，即开机数目。由于本实施例未考虑将变频压缩机转换为类-定频压缩机，因此，在算得的m为整数时直接将其作为开机数目，而当其非整数时小数对其进行取整[m]或者为了保证开机时的热量发放水平将[m]+1作为开机数目。

在另一种具体的示例中，当用户开启制冷模式时：内部环境温度Ta为35℃、外部环境温度TA为30℃，△Ta＝Ta-TA＝35-30＝5℃。

参照表1可知，此时的第一修正系数α为0.6，第一参数A1＝(Ta-TA)*α＝(35-30)*0.6＝3。实际进水温度Twi为12℃，目标进水温度TwiS为10℃，△Tw＝Twi-TwiS＝12-10＝2℃。

参照表2可知，此时的第二修正系数β为0.6，第二参数A2＝(Twi-TwiS)*β＝(12-10)*(0.6)＝1.2。A1+A2＝4.2。

结合根据压缩机的单体能力q和所需的室内总负荷Q，根据公式(1)，即根据m＝Q/(A1+A2)*q计算取整输出需要开启的机组台数，即开机数目。与上一个示例类似，在算得的m为整数时直接将其作为开机数目，而当其非整数时小数对其进行取整[m]或者为了保证开机时的热量发放水平将[m]+1作为开机数目。

可以看出，本发明的冷水机组的控制方法中，通过引入两种参数对定频压缩机的开机数目进行合理地限定，可以有效地避免在室内总负荷小于所有定频压缩机的单体能力时由于定频压缩机全开导致的资源浪费、冷水机组的运行效率低等问题。

基于上述冷水机组的控制方法，冷水机组还包括控制模块，可以通过控制模块来对冷水机组进行如上的控制方法。

在本发明的描述中，“模块”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。

本领域技术人员能够理解的是，本发明实现其控制方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

进一步，应该理解的是，由于控制模块的设定仅仅是为了说明本发明的系统的功能单元，因此控制模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，控制模块的数量为一个仅仅是示意性的。

本领域技术人员能够理解的是，可以根据实际情况，对控制模块进行适应性地拆分。对控制模块的具体拆分形式并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。

需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时执行或以其他顺序执行，也可以增加、替换或者省略某些步骤，这些变化都在本发明的保护范围之内等。

需要说明的是，尽管以如上具体方式所构成的控制方法作为示例进行了介绍，但本领域技术人员能够理解，本发明应不限于此。事实上，用户完全可根据以及实际应用场景等情形灵活地调整相关的步骤、步骤中的参数等要素。如可以对多台定频压缩机进行预先分组、优先级划分等，根据不同的m确定具体要开启的定频压缩机。此外，在多台压缩机中包括变频压缩机的情形下，还可以针对首批开启的时机对变频压缩机的频率进行设定，从而将其转换为类-定频压缩机。进而使变频压缩机也能够成为参与到首批开启的压缩机的备选项。

至此，已经结合优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种冷水机组的控制方法，其特征在于，所述冷水机组包括用户端和群组，所述群组包括多台压缩机，所述多台压缩机包括变频压缩机和多台定频压缩机，该控制方法包括：

获取外部环境温度和对应于用户端的内部环境温度；

根据外部环境温度和内部环境温度确定第一参数A1；

获取对应于用户端的实际进水温度和目标进水温度；

根据实际进水温度和目标进水温度确定第二参数A2；

根据第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m；

其中，所述的“根据第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m”包括：

获取对应于用户端的室内总负荷Q；

确定群组的单台压缩机的单体能力q；

根据室内负荷、单体能力、第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m；

其中，所述的“根据室内负荷、单体能力、第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m”包括：

对变频压缩机折合的定频压缩机赋予优先级；

根据室内负荷、单体能力和优先级确定是否有变频压缩机开启；

在有变频压缩机开启的情形下，使变频压缩机开启并根据室内负荷、单体能力、第一参数、第二参数确定定频压缩机的开机数目m；

其中，所述的“根据室内负荷、单体能力、第一参数和第二参数确定定频压缩机的开机数目m”包括：

开机数目m=Q/((A1+A2)*q)；

其中，对于所述变频压缩机而言，所述的“确定群组的单台压缩机的单体能力q”包括：

将变频压缩机以设定的方式折合为定频压缩机并确定其单体能力q；

其中，所述的“根据外部环境温度和内部环境温度确定第一参数A1”包括：

计算外部环境温度和内部环境温度的第一差值；

给定第一修正系数；

根据第一差值和第一修正系数计算第一参数A1；

其中，所述的“根据实际进水温度和目标进水温度确定第二参数A2”包括：

计算实际进水温度和目标进水温度的第二差值；

给定第二修正系数；

根据第二差值和第二修正系数计算第二参数A2。

2.根据权利要求1所述的冷水机组的控制方法，其特征在于，在“将变频压缩机以设定的方式折合为定频压缩机并确定其单体能力q”的步骤中，变频压缩机的折合结果为定频压缩机的整数个或者非整数个。

3.根据权利要求1所述的冷水机组的控制方法，其特征在于，所述第一修正系数为与温差范围对应的、呈阶梯式分布的变量。

4.根据权利要求3所述的冷水机组的控制方法，其特征在于，所述第二修正系数为与温差范围对应的、呈阶梯式分布的变量，对应于阶梯式分布的所述第二修正系数的阶梯的个数与所述第一修正系数不同。

5.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至4中任一项所述的冷水机组的控制方法。

6.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置包括处理器，所述处理器能够调用程序并执行权利要求1至4中任一项所述的冷水机组的控制方法。

7.一种冷水机组，其特征在于，该冷水机组包括控制模块，所述控制模块用于执行权利要求1至4中任一项所述的冷水机组的控制方法。

Images